内容正文:
热点专题04函数的基本性质(单调性、最值和奇偶性)
知识点1 函数的单调性
1.单调性的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数的定义域为,如果对于定义域内某个区间上的任意两个自变量的值,[
当时,都有,那么就说函数在区间上是增函数
当时,都有,那么就说函数在区间上是减函数
图象描述
自左向右看,图象是上升的
自左向右看,图象是下降的
温馨提示:定义中的有以下3个特征
(1)任意性,即“任意取”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;
(2)有大小,通常规定;
(3)属于同一个单调区间.
2.函数的单调区间
如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间上具有(严格的)单调性,区间叫做函数的单调区间.
温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质.
(2)函数在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如等.
(3)并非所有的函数都具有单调性,如,它的定义域是,但不具有单调性.
知识点2 最值
定义
几何意义
最大值
一般地,设函数的定义域为,如果存在实数满足:
①,都有;
②,使得.
那么,称是函数的最大值.
函数的最大值是图象最高点的纵坐标
最小值
一般地,设函数的定义域为I,如果存在实数满足:
①,都有;
②,使得.
那么,称是函数的最小值.
函数的最小值是图象最低点的纵坐标
注意:(1)最大(小)值必须是一个函数值,是值域中的一个元素.
(2)并不是每一个函数都有最值,如函数既没有最大值,也没有最小值.
(3)最值是函数的整体性质,即在函数的整个定义域内研究其最值.
知识点3 函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有
图象关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有
图象关于原点对称
注意:(1)奇偶性是函数的整体性质,所以判断函数的奇偶性应先明确它的定义域;
(2)奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.
知识点4 奇偶函数的性质
(1)若一个奇函数在原点处有定义,即有意义,则一定有.
(2)若是奇函数,则在其关于原点对称的区间上单调性一致.
(3)若是偶函数,则在其关于原点对称的区间上单调性相反.
题型一 证明函数的单调性
【例1】已知
(1)函数的值域;
(2)用定义证明在区间上是增函数;
(3)求函数在区间上的最大值与最小值.
【例2】已知函数.
(1)试用单调性定义判断在上的单调性;
(2)求函数在上的最值.
【变式1-1】讨论函数在区间上的单调性,并根据函数单调性的定义证明.
【变式1-2】设函数.用定义证明函数在区间上是单调减函数;
【变式1-3】已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.
题型二 判断函数的单调性和奇偶性
【例3】下列函数在区间上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【例4】下列四个函数中,在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间上为增函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】下列函数中既是奇函数又是增函数的是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】下列函数中,既是偶函数又在上单调递增的函数是( )
A. B.
C. D.
题型三 求函数的单调区间
【例5】已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的递增区间是 B.的递减区间是
C.的递增区间是 D.的递增区间是
【例6】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】函数,单调递减区间为 .
【变式3-2】已知函数,则的单调递增区间为 .
【变式3-3】函数的单调递减区间是 .
题型四 利用奇偶性求函数值
【例7】设函数为偶函数,则( )
A.22 B. C. D.21
【例8】已知,其中为常数,若,则 .
【变式4-1】已知函数为定义在上的奇函数,且当时,,则 .
【变式4-2】函数,其中、、是常数,且,则 .
【变式4-3】已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则 .
题型五 利用奇偶性求解析式
【例9】已知函数为R上的奇函数,当时,,则当时,的解析式为( )
A. B. C. D.以上都不对
【例10】已知函数为奇函数,且当时,则当时, .
【变式5-1】已知定义域为,值域为,且,写出一个满足条件的的解析